JP2009216073A - 内燃機関の燃焼効率向上方法及びこれに用いられるパルス発生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高周波パルス発生回路20では、昇圧型チョッパーコンバータに内包する高周波パルス発生回路においてスイッチングトランジスタ23がワンチップマイクロコンピュータ21により制御されオンすることでインダクタ24が磁気エネルギーを蓄え、スイッチングトランジスタ23を直ちにオフとすることで磁気エネルギーを高周波高電圧のパルス電圧に変換し、抵抗器27とダイオード26の直列回路を介して適切な電流として蓄電池に供給することにより該磁気エネルギーの一部を電磁気界へ変換し、さらに蓄電池から反射する電磁界を被低燃費化車輌等の内燃機関へ供給することにより低燃費化を可能にする。
【選択図】図1
Description
また、失火を低減させればトルクが向上して、アクセルを踏み込んだときのエンジンの応答性は向上することが知られている。
400Hz以上の繰り返しパルスを発生する繰り返しパルス発生回路と、
抵抗器と整流素子とが直列接続された直列接続回路と、
該繰り返しパルス発生回路から該直列接続回路を介して該出力端子から直流パルスを繰り返し発生させる制御回路とを備え、該抵抗器が、内燃機関で駆動される発電機に蓄電池と該パルス発生装置とを並列接続し該発電機が駆動されている場合に該内燃機関の燃焼効率を向上させることができる所定の範囲内の値に定められている。
該制御回路は、
オン時に該昇圧型チョッパーコンバータ回路のインダクタに電力を磁力線の形で蓄積させ、オフ時に磁力線を電力の形に変換しオン時に加えた電圧よりも高い電圧を発生させるスイッチング素子と、
該スイッチング素子を周期的にオン・オフさせるオン・オフ制御回路とを有する。
該パルス発生回路は、一端が該電流路の一端に結合されたコンデンサと、一端が該電流路の他端に結合され他端が該コンデンサの他端に結合されたインダクタとを有し、
該直列接続回路は、その一端が該電流路他端に結合され、その他端が該パルス発生装置の正極に結合され、該正極端子に対し該整流素子が順方向である。
図3のパルス波形Vpは、次のようにして観測されたものである。すなわち、自動車用公称電圧DC12Vの鉛蓄電池の負電極12にパルス発生装置20の負極端子46Mを接続し、該鉛蓄電池の正電極11とパルス発生装置20の正極端子46Pとの間に1ミリΩの無誘導抵抗器を接続し、この抵抗器の端子間電圧をオシロスコープで観測したものである。パルス波形Vpのピーク電圧は、165ミリボルトであった。
R=E/I (Ω)
上式でE(電圧)が極めて0に近いとすると、R(抵抗値)も極めて0に近いことが直ちにわかるので、本パルス発生装置20から充電電流を蓄電池10へ流し込むと、蓄電池のインピーダンスが仮想的に0に極めて近くなったと見なせる。
λ=c/f (m)
ここでcは、真空中での光速度をあらわす。
本発明では請求項1及び課題を解決するための手段に記したとおりfの値は400(Hz)以上なので上記の式により波長(λ)は、750(km)以下であると求まる。これは図4の自動車15の寸法のどれよりも遥かに長い。
R(27)=k・VB/Li (Ω)
ここで、Rはパルス発生器20の高周波パルス発生回路22における抵抗器27の値であり、VBはパルス発生器と該内燃機関を含む自動車で使用する蓄電池10の公称電圧であり、Liはパルス発生器20の高周波パルス発生回路22におけるインダクタ24の定格電流値を代入すれば良く、またkの値は実験により黄金比(約1.618)が最も適切であると判断した。この式により求められる値に対して50%の値から200%の値まで効果が顕著に見られ、更にこの値以外においても効果が認められる。この式により求められた値より小さな値を抵抗器27の値としてパルス発生器20を該内燃機関に用いると、低回転におけるトルクアップが顕著に現われるものの高回転においては該内燃機関のノッキングの発生を非常感じる。また、この式により求められた値より大きな値を抵抗器27の値としてパルス発生器20を該内燃機関に用いると、低回転時のトルクアップ感は薄れるが、高回転時の回転に関する摩擦抵抗があたかもまったく無い様な印象を感じる。
[資料1]九州東海大学 井手口健 電磁波の放射
URL:http://www2.ktokai−u.ac.jp/〜tideguti/pdf/emission%20ppt.pdf
[資料2]東京工業大学 広川二郎 伝送線路 URL:
http://www.ocw.titech.ac.jp/index.php?module=General&action=DownLoad&file=2006−7150−20061006−7−8.pdf
[資料3]フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 定常波
URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%9A%E5%B8%B8%E6%B3%A2
[資料4]微小空間へ高効率電力注入を実現する回路技術とその応用 研究代表者 石井彰三(東京工業大学 大学院理工学研究科)
URL:http://plasma.kuee.kyoto−u.ac.jp/tokutei429/2004−report/A01−01.pdf
[資料5]フリー百科事典『ウィキペディア(wikipedia)』 排気ガス
URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8E%92%E6%B0%97%E3%82%AC%E3%82%B9
また、データとしては取得中ではあるが、本発明のパルス発生装置20を図1のように取り付け接続しなかった状態に比べ、取り付け接続すると30%以上もの低燃費化率が見られる車両もある。
11 正電極
12 負電極
13 セパレータ
14 電解液
15 自動車の車体
16 負荷
17 発電機
20 パルス発生装置
21 ワンチップマイクロコンピュータ
211 電源電圧入力端子
212 電源電圧入力端子
213 A/D変換電圧入力端子
214 データ出力端子
215 動作状態データ出力端子
22 高周波パルス発生回路
23 スイッチングトランジスタ
24 インダクタ
25、32 コンデンサ
26、28 ダイオード
27、29、33、34、36、38、39 抵抗器
31 過電流保護ヒューズ
35、43、44、45 ノイズ吸収コンデンサ
37 表示用発光ダイオード
40 基準電圧発生回路
41 三端子レギュレータ
46P 正極端子
46M 負極端子
Claims (7)
- 出力端子間から繰り返し高周波パルスを出力するパルス発生装置において、400Hz以上の繰り返し周波数を有する昇圧形チョッパーコンバータと抵抗と整流素子とが直列接続された直列接続回路と、該昇圧形チョッパーコンバータ回路から該直列接続回路を介して該出力端子間から直流パルスを繰り返し発生させる制御回路とを備え、該抵抗が内燃機関で駆動される発電機にイグニッションコイルと蓄電池と該パルス発生装置とを並列接続し、該発電機が駆動されている場合に該内燃機関の低燃費化を5%以上達成できる所定範囲内の値に定められていることを特徴とするパルス発生装置。
- 該昇圧形チョッパーコンバータ回路は該蓄電池間に制限抵抗を有することと該昇圧形チョッパーコンバータの出力を安定させるための出力安定化コンデンサと該昇圧形チョッパーコンバータをスイッチングするスイッチング素子を周期的にオン・オフさせるオン・オフ制御回路を有することを特徴とする請求項1に記載のパルス発生装置である。
- 該スイッチング素子は電流路と該電流路を開閉する制御入力端子等を有するトランジスタであり該昇圧形チョッパーコンバータ回路は一端が該電流路他端に結合されたインダクタ等を有し該制限抵抗回路はその一端が該電流路他端に結合されその他端該パルス発生装置の正極出力端子に結合され該正極出力端子に対し該整流素子が順方向であることを特徴とする請求項2に記載のパルス発生装置。
- 該出力安定化コンデンサの容量が10マイクロファラッドであることを特徴とする請求項3に記載のパルス発生装置。
- 内燃機関で駆動される発電機にイグニッションコイルと蓄電池とを並列接続し該発電機が駆動されている状態で整流素子と該内燃機関の低燃費化を5%以上達成できる所定範囲内の値に定められている抵抗との直列接続回路を介して該蓄電池に充電パルスを繰り返し供給することを特徴とする内燃機関の低燃費化方法。
- 該充電パルスを400Hz以上の繰り返し周波数を有する昇圧形チョッパーコンバータ回路から生成することを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の低燃費化方法。
- 図2で示す回路図または同様の動作をする該パルス発生装置を単体で、または多数個を並列または直列に接続して使用することができる回路としたパルス発生装置を製造する方法。
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CN105386898A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-09 | 王蕾 | 减少汽车缸内积碳与净化尾气排放的除碳装置及其方法 |
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JPH1042407A (ja) * | 1996-03-11 | 1998-02-13 | Yukio Ota | 気動車両の動力装置 |
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